苏教版选修4 专题1第三单元 金属的腐蚀与防护 作业.doc

第三单元 金属的腐蚀与防护一、选择题(本题包括7小题，每小题4分，共28分)1.为了避免青铜器生成铜绿，以下方法正确的是( )a.将青铜器放在银质托盘上 b.将青铜器与直流电源的正极相连c.将青铜器保存在潮湿的空气中 d.在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜2.下列几种金属制品的镀层损坏后，金属腐蚀的速率最快的是( )a.镀铝铁桶 b.食品铁罐头盒(镀锡) c.白铁水桶(镀锌) d.镀银铜质奖章3.出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有cu2(oh)3cl 覆盖在其表面。下列说法正确的是( )a.锡的金属活动性比铜弱b.在自然环境中，锡青铜中的锡对铜起保护作用c.锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中慢d.生成cu2(oh)3cl覆盖物是电化学腐蚀过程，不属于化学反应4. 为了使埋在地下的钢管不易生锈，设计了如下几种方案，将钢管用导线与铅板连接，用导线与锌板连接，用导线与碳棒连接，与直流电源负极连接，与直流电源正极连接，其中可采取的方法是( )a. b. c. d. 5.下列与金属腐蚀有关的说法正确的是( )a.图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重b.图b中，开关由m改置于n时，cu-zn合金的腐蚀速率减小c.图c中，接通开关时zn腐蚀速率增大，zn上放出气体的速率也增大d.图d中，zn-mno2干电池的放电腐蚀主要是由mno2的氧化作用引起的6.下列有关工业生产的叙述正确的是( )a.钢管被原油中的含硫化合物腐蚀是电化学腐蚀b.粗锌与稀硫酸反应制氢气比纯锌快，是因为粗锌比纯锌还原性强c.铁板镀锡属于电化学防护d.生铁浸泡在食盐水中发生吸氧腐蚀7.如图装置中，小试管内为红墨水，具支试管内盛有ph=4的雨水和生铁片。观察：开始导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，略高于小试管液面。以下有关解释合理的是( )a.生铁片中的碳是原电池的阳极，发生还原反应b.雨水酸性较强，生铁片仅发生析氢腐蚀c.墨水回升时，碳极反应式为：o2+2h2o+4e-=4oh-d.具支试管中溶液ph逐渐减小二、非选择题(本题包括3小题，共22分)8.(7分)如图，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：(1)铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于腐蚀_ (填“化学”或“电化学”，下同)，负极反应式为_。(2)若试管内液面上升，发生_腐蚀。(3)若试管内液面下降，发生_腐蚀，正极反应式为_。9.(7分)如图所示，a、f为石墨电极，b、e为铁片电极。按要求回答下列问题：(1)打开k2，闭合k1，b为_极，a的电极反应式为_。(2)打开k1，闭合k2，e为_极，此时铁_ (“被”或“未被”)腐蚀。(3)若往u形管中滴加酚酞，进行(1)、(2)操作时，_极周围能变红(填a、b、e或f)。10.(8分)如图所示3套实验装置，分别回答下列问题：(1)装置1为铁的吸氧腐蚀实验。一段时间后，向插入铁钉的玻璃筒内滴入kscn溶液呈无色，再滴入氯水即可观察到铁钉附近的溶液变红色，表明铁被_；向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞试液，可观察到碳棒附近的溶液变红，该电极反应为_。(2)装置2中的石墨是_极(填“正”或“负”)，该装置发生的总反应的离子方程式为_。(3)装置3中甲烧杯盛放100 ml 0.2 moll-1的nacl溶液，乙烧杯盛放100 ml 0.5 moll-1的cuso4溶液。反应一段时间后，停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞试液，观察到石墨电极附近首先变红。电源的m端为_极，甲烧杯中铁电极的电极反应为_。乙烧杯中电解反应的离子方程式为_。停止电解，取出cu电极，洗涤、干燥、称量，电极增重0.64 g，则甲烧杯中产生的气体在标准状况下为_ml。答案解析1.【解析】选d。a、c两项易构成原电池，且铜作负极，会加快铜的腐蚀；b项，青铜器作电解池的阳极，腐蚀最快，d项，在青铜器的表面覆盖防渗的高分子膜，防止了原电池的形成，避免了金属的腐蚀，d正确。2.【解析】选b。金属的活泼性顺序是铝锌铁锡铜银，故a、c两项中，镀层破损后，铁仍被保护；b、d两项中，镀层破损后，加快了两金属的腐蚀，但铁比铜活泼，故b项铁腐蚀最快。3.【解析】选b。根据金属活动性顺序表可知，a错；锡青铜形成锡铜原电池，锡作负极，被腐蚀，保护了铜，b对；潮湿环境中腐蚀速率更快，c错；生成cu2(oh)3cl属于化学反应，d错。4.【解析】选a。电化学防护法包括牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法，前者需使钢管作原电池的正极，、错误，正确；后者需使钢管接直流电源的负极，正确，错误。5.【思路点拨】解答本题时应理解原电池的工作原理，知道电化学腐蚀和化学腐蚀的快慢不同的原因。【解析】选b。a项，因溶液具有均一性，烧杯底端的溶液的浓度与上端相同，故腐蚀速率相同，a错误；b项，由m改置于n后，锌作原电池的负极，cu-zn合金应充当原电池的正极，明显受到了一定的保护，腐蚀速率减小，b正确；c项，接通开关时，锌作原电池的负极，腐蚀速率变大，但是气体不在锌(负极)上产生，而是在铂(正极)上产生，c错误；d项，zn-mno2干电池发生放电反应，导致zn被腐蚀，主要原因是锌发生氧化反应，体现了锌的还原性，d错误。6.【解析】选d。钢管被原油中的含硫化合物腐蚀是金属与非电解质直接发生化学反应，属于化学腐蚀，a错误；粗锌与稀硫酸反应制氢气比纯锌快，是因为粗锌与稀硫酸构成原电池加快了反应的进行，b错误；电镀属于在金属表面覆盖保护层，不是电化学防护，c错误；生铁浸泡在食盐水中发生吸氧腐蚀，d正确。【误区警示】该题易错选c项，原因是对金属电化学防护的概念理解不准。电化学防护的原理是防护过程是利用的原电池原理或电解池原理，而铁板镀锡只是用电镀的方法在铁板的表面加一层保护层，保护金属的原理是将金属与外界隔绝，属于物理方法。7.【解析】选c。形成原电池，铁为负极，碳为正极，a错；反应前期，析氢腐蚀，后期为吸氧腐蚀，b错；反应进行后，溶液酸性减弱，ph增大，d错。8.【解析】根据原电池的构成条件：有两种不同的材料(fe为负极，碳为正极)，有电解质溶液，形成闭合回路可知铁钉的腐蚀属于电化学腐蚀，不论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，负极反应式均为fe2e=fe2。根据金属腐蚀的条件、原理及结果可知：试管内液面上升，说明试管内压强减小，试管内气体被吸收所致，是铁钉吸氧腐蚀的结果，正极反应式为o22h2o4e=4oh；试管内液面下降，说明试管内气体压强变大，试管内产生了新气体所致，是铁钉的析氢腐蚀的结果，正极反应式为2h2e=h2。答案：(1)电化学 fe2e=fe2(2)吸氧(3)析氢 2h2e=h29.【解析】(1)打开k2，闭合k1，此时构成原电池，铁是负极，发生吸氧腐蚀，正极反应是o22h2o4e=4oh，若滴加酚酞，该极变红；若使铁被保护，可把a电极换为比铁活泼的金属锌。(2)打开k1，闭合k2，此时构成电解池，e为阴极，电极反应式是2h+2e=h2，消耗氢离子生成oh，若滴加酚酞，该极变红；阳极是石墨，故铁被保护，未被腐蚀。答案：(1)负 o22h2o4e=4oh(2)阴 未被(3)a、e【方法技巧】复杂电化学装置中金属腐蚀的判断在复杂电化学装置，如该题装置图中。金属腐蚀类型的判断可从以下角度分析：(1)判断装置的类型。无外加直流电源的是原电池，有外加直流电源的是电解池。(2)判断电极的情况。若是原电池，一般较活泼的金属作负极，较不活泼的金属作正极，此时负极被腐蚀，正极被保护；若是电解池，与电源负极相连的是电解池的阴极，被保护，与电源正极相连的是电解池的阳极，腐蚀最快。(3)判断原电池腐蚀的类型。若是构成原电池，根据电解质的酸碱性判断是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，若是酸性较强，腐蚀为析氢腐蚀，若是酸性较弱或中性，腐蚀为吸氧腐蚀。10.【思路点拨】本题为原电池、电解池装置的综合运用，准确判断装置类别是解题的关键。无论哪种装置，电路中转移的电子数都是守恒的。【解析】(1)先滴入kscn无色，又滴入氯水后显红色，说明有fe2+生成，则铁被氧化。(2)装置2为具有盐桥的原电池，铜为负极，石墨为正极，电解质溶液为氯化铁溶液。(3)装置3甲乙均为电解池，甲中电解氯化钠溶液，滴入酚酞试液，石墨电极附近变红色，石墨为阴极，则m为电源的正极，甲中铁为阳极，活性电极作阳极，阳极自身失电子发生氧化反应；